Ключевое отличие - ферромагнетизм против антиферромагнетизма
Ферромагнетизм и антиферромагнетизм - две из пяти классификаций магнитных свойств. Остальные три - диамагнетизм, парамагнетизм и ферримагнетизм. Ключевое различие между ферромагнетизмом и антиферромагнетизмом состоит в том, что ферромагнетизм можно найти в материалах, у которых их магнитные домены выровнены в одном направлении, тогда как антиферромагнетизм можно найти в материалах, у которых их магнитные домены выровнены в противоположных направлениях.
Магнитный домен или атомный момент - это область, в которой магнитные поля атомов сгруппированы и выровнены. Ферромагнитные материалы притягиваются к внешнему магнитному полю и обладают чистым магнитным моментом. Но антиферромагнитные материалы имеют нулевой чистый магнитный момент.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Обзор и основные отличия
2. Что такое ферромагнетизм
3. Что такое антиферромагнетизм
4. Сравнение бок о бок - ферромагнетизм и антиферромагнетизм в табличной форме
5. Резюме
Что такое ферромагнетизм?
Ферромагнетизм - это наличие магнитных доменов, которые ориентированы в одном направлении в магнитных материалах. Наиболее распространенными примерами ферромагнитных материалов являются такие металлы, как железо, никель, кобальт и их металлические сплавы. Магнитные домены этих металлов сильно взаимодействуют из-за электронного обмена между атомами. Эти сильные взаимодействия вызывают выравнивание магнитных доменов в одном направлении. Ферромагнитные материалы демонстрируют параллельное выравнивание магнитных доменов, что приводит к намагничиванию материалов даже в отсутствие внешнего магнитного поля.
Рисунок 1: Порядок магнитных доменов в ферромагнитных материалах
Ферромагнитные материалы обладают двумя основными характеристиками:
Самопроизвольное намагничивание
Спонтанная намагниченность - это намагничивание материала даже в отсутствие внешнего магнитного поля. На величину этой намагниченности влияет спиновой магнитный момент электронов, присутствующих в ферромагнитном материале.
Высокая температура Кюри
Температура Кюри - это температура, при которой спонтанная намагниченность начинает исчезать. Для ферромагнитных материалов это происходит при высокой температуре.
Что такое антиферромагнетизм
Антиферромагнетизм - это наличие магнитных доменов, ориентированных в противоположных направлениях в магнитных материалах. Эти противоположные магнитные домены имеют одинаковые магнитные моменты, которые компенсируются (поскольку они направлены в противоположные стороны). Это делает чистый момент материала равным нулю. Этот тип материалов известен как антиферромагнитные материалы.
Рисунок 2: Порядок магнитных доменов в антиферромагнитных материалах
Общие примеры антиферромагнитных материалов можно найти в оксидах переходных металлов, таких как оксид марганца (MnO).
Температура Нееля (или температура магнитного упорядочения) - это температура, при которой антиферромагнитный материал начинает превращаться в парамагнитный материал. При этой температуре выделяемая тепловая энергия достаточно велика, чтобы нарушить выравнивание магнитных доменов, присутствующих в материале.
В чем разница между ферромагнетизмом и антиферромагнетизмом?
Различать статью в середине перед таблицей
Ферромагнетизм против антиферромагнетизма |
|
| Ферромагнетизм - это наличие магнитных доменов, ориентированных в одном направлении в магнитных материалах. | Антиферромагнетизм - это наличие магнитных доменов, ориентированных в противоположных направлениях в магнитных материалах. |
| Выравнивание магнитных доменов | |
| Магнитные домены ферромагнитных материалов ориентированы в одном направлении. | Магнитные домены антиферромагнитных материалов ориентированы в противоположных направлениях. |
| Чистый магнитный момент | |
| Ферромагнитные материалы имеют значение чистого магнитного момента. | Антиферромагнитные материалы имеют нулевой чистый магнитный момент. |
| Примеры | |
| Примеры ферромагнитных материалов включают металлы, такие как железо, никель, кобальт и их металлические сплавы. | Примеры антиферромагнитных материалов включают оксиды переходных металлов. |
Резюме - Ферромагнетизм против антиферромагнетизма
По магнитным свойствам материалы можно разделить на несколько групп. К таким двум типам относятся ферромагнетики и антиферромагнетики. Ключевое различие между ферромагнетизмом и антиферромагнетизмом состоит в том, что ферромагнетизм можно найти в материалах, у которых их магнитные домены выровнены в одном направлении, тогда как антиферромагнетизм можно найти в материалах, в которых магнитные домены выровнены в противоположных направлениях.
